上海市十三校高三第一次联考物理试题及答案

2014年高三调研考物理试卷2014.12（时间120分钟，满分150分）说明：1答卷前，考生务必将姓名、准考证号等清楚的填写在答题纸上。2考生应将答案全部直接写在答题纸上。一单项选择题.（共16分，每小题2分，每小题只有一个正确选项。）1 以下国际单位制中的单位，不属于基本单位的是（）（A）力的单位：N（B）质量的单位：kg（C）长度的单位：m（D）时间的单位：s2 关于分子动理论和内能，下列说法中正确的是（）（A）能量耗散过程中能量仍守恒（B）分子间距离增大，分子势能减小（C）温度高的物体内能大（D）悬浮在液体中的颗粒越大，周围液体分子撞击的机会越多，布朗运动越明显BACLO3 图中O点为单摆的固定悬点，现将摆球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，B点为运动中的最低位置，则在摆动过程中（）（A）摆球在A点和C点处，速度为零，合力也为零（B）摆球在A点和C点处，速度为零，回复力也为零（C）摆球在B点处，速度最大，回复力也最大（D）摆球在B点处，速度最大，细线拉力也最大4 以下说法正确的是（）（A）元电荷就是带电量为1C的点电荷（B）与某点电荷距离相同的两处的电场强度一定相同（C）电场是客观存在的，并由法拉第首先提出用电场线去描绘（D）小汽车上有一根露在外面的小天线主要是为了防止静电产生的危害F5 如图，质量mAmB的两个物体A、B叠放在一起，在竖直向上的力F作用下沿竖直墙面向上匀速运动。现撤掉F，则物体A、B在沿粗糙墙面运动过程中，物体B的受力示意图是（）6 质点沿x轴做直线运动，其v-t图像如图所示。质点在t0时位于x4m处，开始沿x轴正向运动。当t8s时，质点在x轴上的位置为（）（A）x3m（B）x7m（C）x8m（D）x13mabOVtc7 一定质量的理想气体经历如图所示的状态变化，变化顺序由abca，ab线段延长线过坐标原点，bc线段与t轴垂直，ac线段与V轴垂直。气体在此状态变化过程中（）（A）从状态a到状态b，压强不变（B）从状态b到状态c，压强增大（C）从状态b到状态c，气体内能增大（D）从状态c到状态a，单位体积内的分子数减少8 关于物体的受力和运动，下列说法中正确的是（）（A）物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变（B）物体做曲线运动时，某点的加速度方向就是通过这一点曲线的切线方向（C）物体受到变化的合力作用时，它的速度大小一定改变（D）做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的外力作用二单项选择题.（共24分，每小題3分，每小题只有一个正确选项。）9 在xoy平面内有一沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为1m/s，振幅5cm，频率为2.5Hz，在t0时刻，P点位于其平衡位置下方最大位移处，则距P点为0.2m的Q点（）（A）在0.1s时的速度最大（B）在0.1s时的速度向上（C）在0.1s时的位移是5cm（D）在0到0.1s时间内经过的路程是10cm10 做单向直线运动的物体，关于其运动状态下列情况可能的是（）（A）物体的速率在增大，而位移在减小（B）物体的加速度大小不变，速率也不变（C）物体的速度为零时加速度达到最大（D）物体的加速度和速度方向相同，当加速度减小时，速度也随之减小ABCP11 光滑直杆AB和BC按如图所示连接，A、C处与竖直墙用铰链连接，两杆在B点也用铰链连接，杆及铰链的质量与摩擦都不计。ABC构成一直角三角形，BC与墙垂直，将重力为G、可视为质点的物块P从A点静止释放，则物块从A运动到B的过程中（）（A）AB杆对BC杆的作用力方向垂直AB杆向右上方（B）C处铰链对BC杆的作用力不变（C）A处铰链对AB杆的作用力方向不变（D）A处铰链对AB杆的作用力先变小后变大H12 如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U型玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高H，现沿管壁向右管内加入长度为H的水银，左管水银面上升高度h，则h和H的关系有（）（A）hH（B）h（C）h（D）hHABab13 如图，质量相同的两小球a、b分别从斜面顶端A和斜面中点B沿水平方向被抛出，恰好均落在斜面底端，不计空气阻力，则以下说法正确的是（）（A）小球a、b沿水平方向抛出的初速度之比为21（B）小球a、b在空中飞行的时间之比为21（C）小球a、b到达斜面底端时的动能之比为41（D）小球a、b离开斜面的最大距离之比为21AMNCDxOq1q214 两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则下列说法不正确的是（）（A）|q1|q2|（B）q1带正电，q2带负电（C）C点的电场强度大小为零（D）将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功15 某带电物体沿一绝缘的倾斜轨道向上运动，运动过程中所带电量不变。若空间存在匀强电场，已知物体经过A点时动能为30J，后经过B点时动能减少10J，而重力势能增加了30J，电势能减少了35J。当它继续向上运动到速度为零时，在整个过程中，物体克服阻力做功（）（A）15J（B）30J（C）45J（D）60J2RORCABMN RRD16 如图，水平地面上有一固定光滑斜面AB，其底端B点与半径为R的四分之一圆弧光滑连接，圆弧的端点C与圆心在同一水平线上，M、N为C点正上方两点，距离C点分别为2R和R，现将一小球从M点静止释放，小球在AB上能到达最高处D点距水平面的高度为2R，接着小球沿斜面滑下返回进入圆弧轨道，若不考虑空气阻力，则（）（A）小球返回轨道后沿轨道运动可能到不了C点（B）小球返回轨道后能沿轨道一直运动，并上升到N点（C）小球返回轨道后沿轨道运动到C点时，速度一定大于零（D）若将小球从N点静止释放，则小球在AB上能到达最高处距水平面的高度等于R三多项选择题（共16分，每小题4分。）17 下列物理学史与事实不符的有（）（A）库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值（B）伽利略通过在比萨斜塔上的落体实验得出了自由落体运动是匀变速直线运动这一规律（C）惠更斯提出了单摆周期公式，伽利略根据它确定了单摆的等时性（D）牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什用扭秤实验测出了万有引力常量18 A、B两列波在某时刻的波形如图所示，经过t2TA时间（TA为波A的周期），两波仍出现如图波形，则两波的波速之比vAvB可能是（）（A）21（B）31（C）21（D）43Ek(J)s/m2555019 有一物体由某一固定的长斜面的底端以初速度v0沿斜面上滑，斜面与物体间的动摩擦因数0.5，其动能Ek随离开斜面底端的距离s变化的图线如图所示，g取10m/s2，不计空气阻力，则以下说法正确的是（）（A）物体的质量为m1kg（B）斜面与物体间的摩擦力大小f2N（C）物体在斜面上运动的总时间t2s（D）斜面的倾角37Fmv020 如图，轻杆长为L，一端铰接在地面上可自由转动，一端固定一质量为m的小球（半径可忽略），一表面光滑的立方体物块（边长为a，且a远小于杆长L）在水平外力F作用下由杆的小球一端沿光滑地面以速度v0向左做匀速直线运动，并将杆顶起。下列哪些说法是正确的（）（A）在杆与地面夹角转到90之前，小球的速度一直增大（B）在杆与地面夹角转到90之前，F所做的功等于小球动能的改变量（C）当杆与地面的夹角为时，棒的角速度（D）当杆与地面的夹角为时，小球克服重力做功的瞬时功率为四填空题.（20分，每小题4分）21 已知地球半径为R，地球自转周期为T，同步卫星离地面的高度为H，万有引力恒量为G，则同步卫星绕地球运动的线速度为_，地球的质量为_。OABC22 如图，质量分别为4m和m的两个小球A、B固定在一根轻质直角尺的两端，AC、BC的长度分别为2L和L，在AC段的中点O处有光滑的固定转动轴，直角尺可绕转轴O在竖直平面内转动，开始时直角尺的AC部分处于水平位置。若要使AC部分保持水平，则需在小球B上施加的外力F的大小至少为_，撤去外力后，让该系统由静止开始自由转动，不计空气阻力，当直角尺AC部分转到竖直方向时，小球A的速度大小vA_。图a图bABABAOB23 如图所示，竖直平面内有两个水平固定的等量同种负点电荷，A、O、B在两电荷连线的中垂线上，O为两电荷连线中点，AOOBL，将一带正电的小球由A点静止释放，小球可最远运动至O点，已知小球的质量为m、电量为q。若在A点给小球一初速度，则小球向上最远运动至B点，重力加速度为g。则AO两点的电势差UAO_，该小球从A点运动到B点的过程中经过O点时速度大小为_。24 两端封闭的粗细均匀玻璃管内有两部分气体A和B，中间用一段水银隔开，当水平放置且处于平衡时，温度均为27，如图a所示。现先将玻璃管缓慢转至竖直方向（A在下方），再将整根玻璃管置于温度为87的热水中，如图b所示，气体最终达到稳定状态，则稳定后与图a中的状态相比，气体A的长度_（选填“增大”，“减小”或“不变”）；若图a中A、B空气柱的长度分别为LA20cm，LB10cm，它们的压强均为75cmHg，水银柱长为L25cm，则最终两部分气体A、B的体积之比VA：VB_。台阶汽车后轮h台阶25 如图，某品牌汽车为后轮驱动，后轮直径为d，当汽车倒车遇到台阶时，两个后轮可同时缓慢倒上的台阶的最大高度为h，假设汽车轮胎和台阶的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且忽略轮胎的形变，不计前轮与地面的摩擦。则后轮与台阶的滑动摩擦系数为_；若该车缓慢倒上两个高度分别为h1和h2（h1D）。他们首先在绳上距离M点10cm处（标记为C）系上质量为m的重物（不滑动），由测力计读出绳MC、NC的拉力大小TM和TN，随后改变重物悬挂点的位置，每次将M到C点的距离增加10cm，并读出测力计的示数，最后得到TM、TN与绳MC长度之间的关系曲线如图所示，由实验可知：（b）0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 MC/m54321（1）曲线中拉力最大时，C与M点的距离为_cm，该曲线为_（选填：TM或TN）的曲线。（2）若用一个光滑的挂钩将该重物挂于绳子上，待稳定后，左端测力计上的示数为_N。（3）两立柱的间距D与绳长L的比值约为_。（保留2位小数，取g10m/s2）六、计算题（共50分）BaSAb30 如图所示，竖直放置、开口向上的圆柱形气缸内有a、b两个质量均为m的活塞，可以沿气缸壁无摩擦上、下滑动。a是等厚活塞，b是楔形活塞，其上表面与水平面夹角。两活塞现封闭着初始温度T0的A、B两部分气体并保持静止，此时A气体体积VA2V0，B气体体积VBV0。已知图中气缸横截面积S，外界大气压p0。求：（1）此时A、B两部分气体的压强？（2）缓慢升高A、B两部分气体温度，求温度升高T过程中，a活塞移动的距离？31 在如图所示的竖直平面内，倾斜轨道与水平面的夹角37，空间有一匀强电场，电场方向垂直轨道向下，电场强度E1.0104N/C。小物体A质量m0.2kg、电荷量q+410-5C，若倾斜轨道足够长，A与轨道间的动摩擦因数为0.5，现将物体A置于斜面底端，并给A一个方向沿斜面向上大小为v04.4m/s的初速度，A在整个过程中电荷量保持不变，不计空气阻力（取g10m/s2，sin370.6，cos370.8）。求：（1）物体A回到出发点所用的时间？（2）若A出发的同时，有一不带电的小物体B在轨道某点静止释放，经过时间t0.5s与A相遇，且B与轨道间的动摩擦因数也为0.5求B的释放点到倾斜轨道底端的长度s？32 如图所示，水平地面上有一质量不计的支架ABCD，BD面光滑，倾角为37，支架可绕固定转轴A无摩擦自由转动，CAAB，BCCD0.75m。在距离支架底端B为PB3m处的P点有一静止物块，质量为m2kg，现对物块施加一个与水平方向成53的恒力F，物块向右开始做加速运动，当物块到达支架底端B后恰好可以沿支架向上匀速运动，己知物体与水平地面间的动摩擦因数0.45，不计空气阻力和转折点B处能量损失。（取g10m/s2，sin370.6，sin530.8）求：（1）恒力F的大小？（2）若到达B点时撤去恒力F，物块沿支架向上运动过程中，支架是否会翻倒？若不翻倒请通过计算说明？若翻倒，则物块经过B点后再经历多久支架将翻倒？（3）为保证物块冲上支架而不翻倒，试求恒力F在物块上的作用距离s的范围？CDAB37PF33 如图（a），长为L的光滑斜面AB与高台边缘光滑相接，BC为一竖直墙，将小球从斜面AB的顶端静止释放，小球到达斜面底端后恰能无能量损失地从高台边缘水平飞出。高台底部有另一足够长的斜面CD。调节斜面AB的倾角与斜面CD的倾角，使小球从斜面AB顶端静止释放后，恰能垂直击中斜面CD。不计空气阻力，重力加速度为g，、为锐角。求：（1）小球在空中飞行时间t（用、和L表示）？（2）某一研究小组取长为L0.5m的斜面AB进行实验，实验中发现改变斜面AB的倾角后，为了使从AB顶端静止释放的小球还能垂直击中斜面，只需对应地调整斜面CD的倾角。多次实验并记录每次与的数值，由实验数据得出图（b）所示拟合直线。请问此坐标系的横轴表示什么？试求竖直墙BC的高度h（取g10m/s2）？ (b)ABCD (a)（3）在第（2）问中，该研究小组发现，小球每次垂直打在CD上的落点与竖直墙BC的距离S随和的改变而不同。试求小球在CD上的落点离竖直墙的最大距离Sm？此时倾角与各为多大？2014年高三调研考物理试卷答案一.（16分）单项选择题（本大题有8小题，每小题2分）题号12345678答案AADCABBD二.（24分）单项选择题（本大题有8小题，每小题3分）题号910111213141516答案ACDBDACC三.（16分）多项选择题（本大题有4小题，每小题4分）题号17181920答案ABCACDBDAD四.（20分）填空题（本大题有5小题，每小题4分）21，22，23； 24减小，3:225，大于五.（24分）实验题本大题有4小题.26.（4分）（1） A、B两光电门之间的距离s（2分）；ABC图（b）（2）（2分）27.（6分）（1）孤立负点电荷（2分），（2）如右图（2分），（3）A（2分）28.（6分）（1）C（2分）（2）2m/s（2分），（10cm，18.75cm）（2分）29.（8分）（1）100cm（2分）, TN（2分）;（2）4.3N（2分）（3）0.93（2分）六（50分）计算题（本大题有4小题）30.解：（1） 30.1（2分） 30.2（2分）（2）气体A经历等压变化过程 30.3（2分）气体B经历等压变化过程 30.4（2分）活塞向上移动距离 30.5（2分）31. 解：（1）上滑过程： 31.1（1分） 31.2（1分） 31.3（1分）下滑过程： 31.4（1分） 31.5（1分） 31.6（1分）（2）对物体B而言 31.7（1分）AB在t0.5s相遇，说明此时A在沿轨道下滑过程中与B物体相遇31.8（1分）下滑时间， 31.9（1分） 31.10（1分）释放点到底端距离：S 31.11（2分）32解：（1）物块在斜面上受力分析可知， 32.1（1分）得到 32.2（2分）（2）由力矩平衡可知，物块冲上支架后向上运动过程中，能使支架恰好翻倒时的位置距离B点长度 32.3（1分）对PB段运用动能定理： 32.4（2分）物块在斜面上加速度大小物块冲上支架后滑行的最大距离：，支架将翻倒。32.5（1分）由可求得经过时间 32.6（1分）（3）设物块恰好运动到处，则设此时物块到达B点最大速度为则由，得 32.7（2分）若要使物块冲上支架而不翻倒，则物块到达B点速度应大于0m/s且小于等于2.4m/s设恒力F作用距离为S，对PB段运用动能定理 32.8（2分）因为所以，求得，即恒力F作用距离S范围为2.25米至2.73米 32.9（2分）33解：（1）对AB段运用动能定理： 33.1（2分） 33.2（2分）（2）设小球平抛过程中水平方向和竖直方向的位移分别为x，y在空中水平距离在空中竖直距离 33.3（2分）由，得 33.4（2分）得到关于与的关系式，对应图像横轴表示 33.5（1分）斜率为，由图像可知斜率为2，故2，1m 33.6（1分）（3）由第（2）问中和 33.7（2分）当时，此时 33.8（1分）对应的 33.9（1分）- 26 -